JP3481787B2 - Electric car control device - Google Patents

Electric car control device

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JP3481787B2
JP3481787B2 JP23302396A JP23302396A JP3481787B2 JP 3481787 B2 JP3481787 B2 JP 3481787B2 JP 23302396 A JP23302396 A JP 23302396A JP 23302396 A JP23302396 A JP 23302396A JP 3481787 B2 JP3481787 B2 JP 3481787B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気車の駆動用電
動機を制御する電気車の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric vehicle control device for controlling an electric motor for driving an electric vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気車を駆動する電動機の制御装置とし
ては、1電動車に対して複数台の交流電動機を設け、こ
れら各交流電動機をそれぞれ対応する可変電圧可変周波
数インバータ(以下VVVFインバータと称す)装置に
より制御するようにしたものがある。
2. Description of the Related Art As a control device for an electric motor for driving an electric vehicle, a plurality of AC electric motors are provided for one electric vehicle, and each of these AC electric motors has a corresponding variable voltage variable frequency inverter (hereinafter referred to as VVVF inverter). ) Some devices are controlled by a device.

【0003】ところで、従来のかかる電気車の制御装置
において、VVVFインバータ装置の制御に用いられる
電動機回転周波数および基本電動機電流指令を把持する
には、例えば図10に示すような回路構成が採用されて
いる。
By the way, in such a conventional electric vehicle control device, in order to grasp the electric motor rotation frequency and the basic electric motor current command used for controlling the VVVF inverter device, for example, a circuit configuration as shown in FIG. 10 is adopted. There is.

【0004】図10において、電動機回転速度センサか
ら得られた電動機回転周波数2A〜2Dは各々各軸の自
軸回転周波数3A〜3Dとなる。また、各基本電動機指
令7A〜7Dは掛算機9A〜9Dによりスイッチ11を
通して得られる係数と掛けられた値が各々電流パターン
8A〜8Dとなる。
In FIG. 10, the electric motor rotation frequencies 2A to 2D obtained from the electric motor rotation speed sensor are the self-axis rotation frequencies 3A to 3D of the respective shafts. Further, the basic electric motor commands 7A to 7D are multiplied by the coefficient obtained through the switch 11 by the multipliers 9A to 9D and the multiplied values become the current patterns 8A to 8D, respectively.

【0005】この場合、スイッチ11より得られる係数
は高加速指令6により切替わり、高加速指令6が“1”
になると例えば係数を1.3倍などとして電流を増加さ
せている。
In this case, the coefficient obtained from the switch 11 is switched by the high acceleration command 6, and the high acceleration command 6 is "1".
Then, the current is increased by, for example, increasing the coefficient by 1.3.

【0006】図9は電動車の車軸番号と進行方向を示す
概略図で、上記自軸回転周波数はNo.1〜No.4の
各軸の電動機回転周波数を検出し、各軸を駆動する電動
機を制御するVVVFインバータの制御用自軸回転周波
数としている。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the axle number and traveling direction of an electric vehicle. 1-No. The motor rotation frequency of each axis of No. 4 is detected and used as the control own axis rotation frequency of the VVVF inverter that controls the motor that drives each axis.

【0007】このような電動機が個別に制御される電気
車システムにおける車両速度の推定は、電動機制御を有
する動輪軸の速度から平均的な車両速度を演算し、その
速度を車両基準速度としていた。
In the estimation of the vehicle speed in the electric vehicle system in which the electric motors are individually controlled, the average vehicle speed is calculated from the speed of the driving wheel shaft having the electric motor control, and the speed is used as the vehicle reference speed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、雨や降
雪により発生する車輪と線路間の空転現象により、電動
機の速度が急激に変化し、それに伴いこの速度から演算
される車両速度も変化するため、特に全軸同時に空転が
発生した場合は同時に全軸の速度が上昇し、真の車両速
度が見失われてしまいがちである。
However, the idling phenomenon between the wheel and the track caused by rain or snow causes a rapid change in the speed of the electric motor, which in turn changes the vehicle speed calculated from this speed. In particular, when all the axles rotate at the same time, the speeds of all the axles increase at the same time, and the true vehicle speed tends to be lost.

【0009】このため、車両速度と自軸の速度を比較し
てトルク制御を行う空転再粘着制御が適切に行われず、
車両走行性能が低下するという問題があった。このよう
に従来の電気車の制御装置においては、どのような条件
においても電動機制御を有する動輪軸の速度から車両速
度を算出し、これを車両基準速度として用いているた
め、空転現象が連続的に発生している環境下にあると
き、電動機制御を有する動輪軸からの速度では電動機制
御により発生する空転の影響を受けるため、最適な車両
速度を得ることは困難であった。
Therefore, the idle speed readhesion control for controlling the torque by comparing the vehicle speed with the speed of the own shaft is not properly performed,
There is a problem that the vehicle running performance is deteriorated. As described above, in the conventional electric vehicle control device, the vehicle speed is calculated from the speed of the driving wheel shaft having the electric motor control under any condition, and the calculated vehicle speed is used as the vehicle reference speed. It is difficult to obtain the optimum vehicle speed because the speed from the driving wheel shaft having the electric motor control is affected by the idling generated by the electric motor control under the environment where the electric motor control occurs.

【0010】本発明は上記のような問題点を解消するた
めなされたもので、大雨のような悪い線路条件のもとで
も確実に車両基準速度を認識してきめ細かなトルク制御
を行うことを第1の目的とし、また空転現象が連続的に
発生する環境下であっても、全軸空転や空転により発生
する車両速度誤差の拡大を予測し、最適な車両速度条件
で適切な空転粘着制御性能を得ることを第2の目的とす
る電気車の制御装置を提供するものである。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to reliably recognize a vehicle reference speed and perform fine torque control even under bad track conditions such as heavy rain. For the purpose of 1, and even in an environment where the idling phenomenon occurs continuously, predict the expansion of vehicle speed error caused by all-axis idling or idling, and optimize the idling adhesion control performance under optimal vehicle speed conditions. A second object of the present invention is to provide a control device for an electric vehicle.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、次のような手段により電気車の制御装置を構
成する。請求項1に対応する発明は、複数台の電動機を
それぞれ対応する可変電圧可変周波数インバータ装置に
より個別に制御する電気車の制御装置において、電動車
内の前2軸又は後2軸を選択し、選択した各車軸のうち
一軸を前記電動車の進行方向に応じて基準速度対象軸と
して選定し、この基準速度対象軸の電動機あるいは車軸
の回転周波数信号を同一電動車内の他の電動機あるいは
車軸の制御上の基準速度としてインバータ制御回路に入
力してトルク制御を行う。
In order to achieve the above object, the present invention constitutes a control device for an electric vehicle by the following means. The invention corresponding to claim 1 is a control device for an electric vehicle that individually controls a plurality of electric motors by corresponding variable voltage variable frequency inverter devices, and selects and selects front two axes or rear two axes in the electric vehicle. One of the selected axles is selected as the reference speed target axis according to the traveling direction of the electric vehicle, and the rotation frequency signal of the motor or axle of the reference speed target axis is controlled by other motors or axles in the same electric vehicle. Is input to the inverter control circuit as the reference speed of the torque control.

【0012】請求項2に対応する発明は、複数台の電動
機をそれぞれ対応する可変電圧可変周波数インバータ装
置により個別に制御する電気車の制御装置において、電
動車内の各車軸のうち一軸を基準速度対象軸として選定
し、この基準速度対象軸の電動機あるいは車軸の回転周
波数信号を同一電動車内の他の電動機あるいは車軸の制
御上の基準速度としてインバータ制御回路に入力し、且
つ前記基準速度対象軸に対応する電動機のインバータ制
御回路は該電動機電流値を他軸の電動機電流値に対して
低減させてトルク制御を行う。
According to a second aspect of the present invention, in a control device for an electric vehicle that individually controls a plurality of electric motors by corresponding variable voltage variable frequency inverter devices, one of the axles in the electric vehicle is set as a reference speed target. A shaft is selected, and the rotation frequency signal of the motor or axle of this reference speed target axis is input to the inverter control circuit as the reference speed for control of other motors or axles in the same electric vehicle, and it corresponds to the reference speed target axis. The inverter control circuit of the electric motor performs the torque control by reducing the electric current value of the electric motor with respect to the electric current values of the other shafts.

【0013】請求項3に対応する発明は、請求項2に対
応する発明において、電動機電流値の低減率は前記基準
速度対象軸に対応する電動機あるいは車軸の速度に応じ
て可変する。
According to a third aspect of the invention, in the invention according to the second aspect, the reduction rate of the electric motor current value is changed according to the speed of the electric motor or the axle corresponding to the reference speed target shaft.

【0014】請求項4に対応する発明は、請求項2に対
応する発明において、基準速度対象軸を電動車の進行方
向により設定対象を切換える。従って、上記請求項1乃
至請求項4に対応する発明の電気車の制御装置によれ
ば、同一電動車内の各車軸のうち一軸分の電動機あるい
は車軸の回転周波数信号を車両基準速度として同一電動
車内の他の軸の電動機に対応するインバータ制御回路に
入力してトルク制御を行うことにより、主電動機軸の回
転速度は車両速度に相当した回転速度との微妙な回転速
度差を常に把握しながらトルク制御を行うことができ
る。
According to a fourth aspect of the invention, in the invention according to the second aspect, the setting target of the reference speed target shaft is switched according to the traveling direction of the electric vehicle. Therefore, according to the control device for an electric vehicle of the invention according to any one of claims 1 to 4, the electric motor for one of the axles in the same electric vehicle or the rotation frequency signal of the axle is used as the vehicle reference speed in the same electric vehicle. By inputting the torque to the inverter control circuit corresponding to the motor of the other shaft, the rotation speed of the main motor shaft will always be aware of the subtle difference in rotation speed from the rotation speed corresponding to the vehicle speed. Control can be performed.

【0015】請求項5に対応する発明は、複数台の電動
機をそれぞれ対応する可変電圧可変周波数インバータ装
置により個別に制御する電気車の制御装置において、電
動車内の各車軸のうち一軸を空転制御状態監視により基
準速度対象軸として選定し、この基準速度対象軸の電動
機あるいは車軸の回転周波数信号を同一電動車内の他の
電動機あるいは車軸の制御上の基準速度としてインバー
タ制御回路に入力し、且つ基準速度対象軸に対応する電
動機のインバータ制御回路は該電動機電流を基準速度対
象軸に対応する電動機あるいは車軸の速度と無関係に励
磁電流値まで下げ、他の軸の電動機電流に対して低減さ
れた値でトルク制御を行う。
According to a fifth aspect of the present invention, in a control device for an electric vehicle that individually controls a plurality of electric motors by means of corresponding variable voltage variable frequency inverter devices, one of the axles in the electric vehicle is idling controlled. It is selected as the reference speed target axis by monitoring, the rotation frequency signal of the motor or axle of this reference speed target axis is input to the inverter control circuit as the reference speed for control of other motors or axles in the same electric vehicle, and the reference speed The inverter control circuit of the electric motor corresponding to the target shaft reduces the electric motor current to the exciting current value regardless of the speed of the electric motor or axle corresponding to the reference speed target shaft, and at the value reduced with respect to the electric motor current of other shafts. Performs torque control.

【0016】請求項6に対応する発明は、複数台の電動
機をそれぞれ対応する可変電圧可変周波数インバータ装
置により個別に制御する電気車の制御装置において、電
動車内の各車軸のうち一軸を空転制御状態監視により基
準速度対象軸として選定し、この基準速度対象軸の電動
機あるいは車軸の回転周波数信号を同一電動車内の他の
電動機あるいは車軸の制御上の基準速度としてインバー
タ制御回路に入力し、且つ基準速度対象軸に対応する電
動機のインバータ制御回路はインバータ制御を停止して
該電動機を開放状態にする。
According to a sixth aspect of the present invention, in a control device for an electric vehicle that individually controls a plurality of electric motors by means of corresponding variable voltage variable frequency inverter devices, one of the axles in the electric vehicle is idling controlled. It is selected as the reference speed target axis by monitoring, the rotation frequency signal of the motor or axle of this reference speed target axis is input to the inverter control circuit as the reference speed for control of other motors or axles in the same electric vehicle, and the reference speed The inverter control circuit of the electric motor corresponding to the target shaft stops the inverter control to open the electric motor.

【0017】請求項7に対応する発明は、複数台の電動
機をそれぞれ対応する可変電圧可変周波数インバータ装
置により個別に制御する電気車の制御装置において、電
動車内の各車軸のうち一軸を空転制御状態監視により基
準速度対象軸として選定し、該基準速度対象軸の電動機
あるいは車軸の回転周波数信号を同一電動車内の他の電
動機あるいは車軸の制御上の基準速度としてインバータ
制御回路に入力し、且つ基準速度対象軸を電動車の進行
方向で決まる軸重の軽くなる軸に切替える。
According to a seventh aspect of the present invention, in a control device for an electric vehicle that individually controls a plurality of electric motors by corresponding variable voltage variable frequency inverter devices, one of the axles in the electric vehicle is in a slip control state. By selecting as the reference speed target axis by monitoring, the rotation frequency signal of the motor or axle of the reference speed target axis is input to the inverter control circuit as the reference speed for control of other motors or axles in the same electric vehicle, and the reference speed The target shaft is switched to a shaft that has a lighter shaft weight determined by the traveling direction of the electric vehicle.

【0018】従って、上記請求項5及び請求項6に対応
する発明の電気車の制御装置にあっては、例えば3台の
電動機が同時に空転を起こした場合でも、開放軸の速度
を車両基準速度としているため、空転検知が可能とな
り、空転による発散を空転再粘着制御により抑えること
ができる。また、車両基準速度が空転による影響を受け
ないため、車両基準速度をもとに適切な空転再粘着制御
が可能となり、空転発生によるトルク低減を最小限に抑
えることができる。
Therefore, in the electric vehicle controller according to the inventions corresponding to the fifth and sixth aspects, for example, even when three electric motors idle at the same time, the speed of the open shaft is set to the vehicle reference speed. Therefore, idling can be detected, and divergence due to idling can be suppressed by idling readhesion control. Further, since the vehicle reference speed is not affected by the idling, the idling readhesion control can be appropriately performed based on the vehicle reference speed, and the torque reduction due to the idling can be minimized.

【0019】上記請求項6に対応する発明の電気車の制
御装置にあっては、電気車の加速時に発生し易い軸重移
動による粘着のばらつきで発生する空転による影響を受
け難く車両速度推定値の誤差を小さくすることが可能と
なる。
In the control device for an electric vehicle according to the sixth aspect of the present invention, the estimated vehicle speed value is not easily influenced by the idling which is caused by the variation in the adhesion due to the movement of the axle load which is likely to occur when the electric vehicle is accelerated. It is possible to reduce the error of.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態と
してVVVFインバータ装置により制御される三相誘導
電動機駆動の電気車の代表的な主回路構成例を示すもの
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a typical main circuit configuration example of an electric vehicle driven by a three-phase induction motor controlled by a VVVF inverter device as a first embodiment of the present invention.

【0021】図1に示すように、直流架線からパンタグ
ラフ20を介して集電された直流電力はその入出力を行
う高速しゃ断器21、充電抵抗22を並列接続した単位
スイッチ23を通してそれぞれ並列接続された4個のV
VVFインバータ装置24A〜24Dに入力され、これ
ら各VVVFインバータ装置24A〜24Dは直流電力
を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して三相誘導電
動機(以下単に電動機と呼ぶ)25A〜25Dに供給する
ようにしている。この場合、電動機25A〜25Dは図
7に示すNo1軸〜No4軸に対応している。
As shown in FIG. 1, the DC power collected from the DC overhead wire via the pantograph 20 is connected in parallel through a high-speed circuit breaker 21 for inputting / outputting it and a unit switch 23 in which a charging resistor 22 is connected in parallel. 4 V
The VVVF inverter devices 24A to 24D are input, and the respective VVVF inverter devices 24A to 24D convert DC power into AC power of variable voltage variable frequency and supply it to three-phase induction motors (hereinafter simply referred to as motors) 25A to 25D. I am trying. In this case, the electric motors 25A to 25D correspond to No1 axis to No4 axis shown in FIG.

【0022】各電動機25A〜25Dの回転速度は回転
速度センサ26A〜26Dによりそれぞれ検出され、こ
れら回転速度信号は各インバータ制御回路27A〜27
Dに取込まれる。ここで、No1軸及びNo2軸に対応
する電動機の回転速度センサ26A及び26Bからの回
転速度信号は各々自分自身のインバータ制御回路27
A,27Bだけでなく、他の軸の電動機に対応するイン
バータ回路にもそれぞれ並列に入力され、基準速度とし
て制御に使用されている。
The rotation speeds of the electric motors 25A to 25D are respectively detected by rotation speed sensors 26A to 26D, and these rotation speed signals are output to the respective inverter control circuits 27A to 27.
Captured by D. Here, the rotation speed signals from the rotation speed sensors 26A and 26B of the electric motors corresponding to the No. 1 axis and the No. 2 axis are respectively the inverter control circuits 27 of their own.
In addition to A and 27B, they are input in parallel to inverter circuits corresponding to electric motors of other axes, and are used for control as reference speeds.

【0023】図2は力行時の自軸回転周波数を得るため
の制御ブロック図を示すものである。図2においては、
図10に示す従来の制御ブロック図に対して、基準速度
(FRS)を追加したものである。即ち、図2に示すよ
うに電動機回転周波数2A〜2Dは、それぞれ各軸の自
軸回転周波数3A〜3Dとなるが、さらにスイッチ4を
通して電動機回転周波数2A、2Bのどちらかが基準速
度5として選定される。この例ではスイッチ4は車両進
行方向設定器(レバーサ)1により、例えば前進指令時
にはNo1の車軸の電動機回転周波数2Aが選定される
ように働く。
FIG. 2 shows a control block diagram for obtaining the self-axis rotation frequency during power running. In FIG.
The reference speed (FRS) is added to the conventional control block diagram shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2, the motor rotation frequencies 2A to 2D become the self-axis rotation frequencies 3A to 3D of the respective shafts, and either the motor rotation frequency 2A or 2B is selected as the reference speed 5 through the switch 4. To be done. In this example, the switch 4 works by the vehicle traveling direction setting device (lever) 1 so that the motor rotation frequency 2A of the No. 1 axle is selected, for example, when a forward command is issued.

【0024】図3は各軸に対応する電動機の電流パター
ンを発生させるための制御ブロック図を示すものであ
る。図3においては図10に示す従来の制御ブロック図
に対して、基準速度対象軸の電動機電流パターンに対す
る減流制御を追加したものである。即ち、図3に示すよ
うに図2で得られる基準速度5から作られる速度−減流
係数パターン12をスイッチ10A,10Bにそれぞれ
与え、車両進行設定器1によりこれらスイッチ10A,
10Bを切換えて減流対象軸を決定している。
FIG. 3 is a control block diagram for generating a current pattern of the electric motor corresponding to each axis. In FIG. 3, the current reduction control for the motor current pattern of the reference speed target shaft is added to the conventional control block diagram shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3, the speed-decrease coefficient pattern 12 created from the reference speed 5 obtained in FIG.
10B is switched to determine the target axis for current reduction.

【0025】車両方向進行設定器1より前進指令が出て
いるときはスイッチ10Aは速度−減流係数パターン1
2を選択して電動機電流指令7Aと掛算器9Aにより掛
算して電流パターン8Aとし、またスイッチ10Bは高
加速指令6が与えられると切換えられるスイッチ1を通
して得られる係数を選択して電動機電流指令7Bと掛算
器9Bにより掛算して電流パターン8Bとなる。
When a forward command is issued from the vehicle direction travel setting device 1, the switch 10A turns on the speed-decrease coefficient pattern 1
2 is selected and multiplied by the motor current command 7A and the multiplier 9A to form a current pattern 8A, and the switch 10B selects a coefficient obtained through the switch 1 which is switched when the high acceleration command 6 is given to select the motor current command 7B. Is multiplied by the multiplier 9B to form a current pattern 8B.

【0026】電動機電流指令7C,7Dについては、従
来と同様に掛算機9C,9Dによりスイッチ11を通し
て得られる係数と掛けられた値が各々電流パターン8
C,8Dとなる。
As for the motor current commands 7C and 7D, the coefficient obtained by the multipliers 9C and 9D through the switch 11 and the multiplied value are the current patterns 8 as in the conventional case.
It becomes C and 8D.

【0027】この場合、電流パターン8A〜8Dを決定
するに際しては、車体質量を示す応荷重を加味して求め
られる。図4は前述した図2及び図3の制御ブロック図
より得られる自軸回転周波数及び電流パターンを用いて
各軸の三相誘導電動機をトルク制御するインバータ制御
回路のブロック図である。
In this case, when determining the current patterns 8A to 8D, the current patterns 8A to 8D are determined in consideration of the response load indicating the vehicle body mass. FIG. 4 is a block diagram of an inverter control circuit that torque-controls the three-phase induction motor of each axis using the self-axis rotation frequency and current pattern obtained from the control block diagrams of FIGS. 2 and 3 described above.

【0028】図4に示すようにトルク制御回路33にノ
ッチ扱いなどの運転指令30、図3より得られる電流パ
ターン8が与えられる。また、差速度監視制御回路32
には基準軸となる車軸の電動機の回転速度信号より得ら
れる基準速度5と図2より得られる各軸に対応する自軸
回転周波数が入力され、その差速度の監視により空転状
態が検出されると、その結果がトルク制御回路33に与
えらる。このトルク制御回路33はこれら運転指令3
0、電流パターン8、差速度監視制御回路32より得ら
れる監視結果をもとにトルク制御信号を出力してVVV
Fインバータ装置を制御するものである。
As shown in FIG. 4, the torque control circuit 33 is provided with an operation command 30 such as notch handling, and a current pattern 8 obtained from FIG. In addition, the differential speed monitoring control circuit 32
Is input with a reference speed 5 obtained from a rotation speed signal of an electric motor of an axle serving as a reference axis and a self-axis rotation frequency corresponding to each axis obtained from FIG. 2, and the idling state is detected by monitoring the difference speed. Then, the result is given to the torque control circuit 33. The torque control circuit 33 uses these operation commands 3
0, the current pattern 8, the torque control signal is output based on the monitoring result obtained from the differential speed monitoring control circuit 32 to VVV.
It controls the F inverter device.

【0029】次にこのように構成された電気車の制御装
置の作用を述べる。まず、図2において、各軸に対応す
る電動機回転周波数2A〜2Dから自軸回転周波数3A
〜3Dを得る場合、電動機回転周波数2A,2Bの何ず
れかを車両進行方向設定器1により切換えられるスイッ
チ4により選択して基準速度5とし、これを自軸回転周
波数3A又は3Bとしている。図2に示す例では、車両
進行方向設定器1が前進指令であればNo1の車軸の電
動機回転周波数2Aが基準周波数となる。
Next, the operation of the thus configured electric vehicle controller will be described. First, in FIG. 2, from the motor rotation frequency 2A to 2D corresponding to each axis to the self-axis rotation frequency 3A.
3D is obtained, the difference between the electric motor rotation frequencies 2A and 2B is selected by the switch 4 which is switched by the vehicle traveling direction setting device 1 to be the reference speed 5, which is the self-axis rotation frequency 3A or 3B. In the example shown in FIG. 2, if the vehicle traveling direction setter 1 issues a forward command, the motor rotation frequency 2A of the No. 1 axle becomes the reference frequency.

【0030】また、図3において、各軸の電動機電流指
令7A〜7Dから応荷重31をベースに電流パターン8
A〜8Dを得る場合、車両進行方向設定器1により切換
えられるスイッチ10A,10Bにより減流対象軸を決
定し、前述した速度基準から作られる速度ー減流係数パ
ターンより得られる係数が電動機電流指令7A,7Bの
何ずれかに掛算されることにより電流パターン8A,8
Bとなる。図3に示す例では、車両進行方向設定器1が
前進指令であればNo1の車軸の電動機の電流パターン
8Aが速度ー減流係数パターンより得られる係数が電動
機電流指令7Aに掛算されたものとなる。
Further, in FIG. 3, a current pattern 8 based on the variable load 31 from the motor current commands 7A to 7D for each axis.
In order to obtain A to 8D, the axis to be reduced is determined by the switches 10A and 10B that are switched by the vehicle traveling direction setting device 1, and the coefficient obtained from the speed-decrease coefficient pattern created from the speed reference described above is the motor current command. Current patterns 8A, 8A
It becomes B. In the example shown in FIG. 3, if the vehicle traveling direction setting device 1 is a forward command, the current pattern 8A of the motor of the No. 1 axle is obtained by multiplying the motor current command 7A by the coefficient obtained from the speed-decrease coefficient pattern. Become.

【0031】上記のように前進指令時に台車内前側No
1の軸を基準軸とし、電流値を低減させているのは図2
及び図3に示すように編成全体トルクを極力高いところ
に置くために力行時軸重の軽いNo1の軸を基準軸と
し、軸重の重いNo2の軸を本来の駆動用電動機として
位置付けたものである。従って、基準軸電動機の電流値
も空転しない程度の低減率、例えば図3からも分かるよ
うに電動機電流値に対して約0.7倍程度にしてある。
As described above, when the forward command is issued, the front side of the bogie No.
Fig. 2 shows that the current value is reduced with the axis of 1 as the reference axis.
Also, as shown in FIG. 3, the No. 1 shaft having a lighter axial load is used as a reference shaft and the No. 2 shaft having a heavy axial load is positioned as an original driving electric motor in order to set the overall knitting torque as high as possible. is there. Therefore, the reduction rate is such that the current value of the reference shaft motor does not run idle, for example, about 0.7 times the current value of the motor, as can be seen from FIG.

【0032】このようにして得られる各軸の電動機の自
軸回転周波数3A〜3D及び電流パターン8A〜8Dは
図1に示す各インバータ制御回路27A〜27D内でト
ルク電流制御のために用いられる。
The self-rotational frequencies 3A to 3D and current patterns 8A to 8D of the electric motors of the respective shafts thus obtained are used for controlling the torque current in the respective inverter control circuits 27A to 27D shown in FIG.

【0033】この場合、回転速度センサにより検出され
たNo1軸及びNo2軸の電動機の回転速度信号は、各
々自己のインバータ制御回路27A,27Bだけでな
く、他のNo3軸及びNo4軸のインバータ制御回路2
7C,27Dにも並列に入力され、速度基準として使用
される。
In this case, the rotation speed signals of the No. 1 axis and No. 2 axis motors detected by the rotation speed sensor are not limited to the respective inverter control circuits 27A and 27B, but also to the other No. 3 axis and No. 4 axis inverter control circuits. Two
7C and 27D are also input in parallel and used as a speed reference.

【0034】即ち、各インバータ制御回路27A〜27
Dにおいては、図4に示すようにノッチ扱いなどの運転
指令30、図3より得られるそれぞれの軸に対応する電
流パターン8がトルク制御回路33に与えられると共
に、差速度監視制御回路32により基準速度5、本例で
は図2より得られるNo1軸の回転速度信号と自軸回転
周波数との差速度を監視し、空転状態が検出されるとそ
の結果がトルク制御回路33に与えられ、このトルク制
御回路33より出力されるトルク制御信号によりVVV
Fインバータ装置が制御される。
That is, each inverter control circuit 27A-27
In D, the operation command 30 such as notch handling, the current pattern 8 corresponding to each axis obtained from FIG. 3 are given to the torque control circuit 33 as shown in FIG. Speed 5, in this example, the speed difference between the rotation speed signal of No. 1 axis and the rotation frequency of the own axis obtained from FIG. 2 is monitored, and when the idling state is detected, the result is given to the torque control circuit 33. VVV by the torque control signal output from the control circuit 33
The F inverter device is controlled.

【0035】このように本実施の形態によれば、基準速
度を的確に把握することができるので、車体速度に相当
した回転速度を高い精度で維持できるように各電動機の
トルク制御を行うことができる。
As described above, according to this embodiment, since the reference speed can be accurately grasped, the torque control of each electric motor can be performed so that the rotation speed corresponding to the vehicle speed can be maintained with high accuracy. it can.

【0036】また、基準速度軸となるモータトルク自身
は低下するが、他軸トルクは高い粘着率を維持できるよ
うに制御可能となるため、車両全体としてのトルクは同
等あるいはそれ以上程度のレベルを実現することができ
る。
Further, although the motor torque itself, which is the reference speed axis, decreases, the other axis torque can be controlled so as to maintain a high adhesion ratio, so that the torque of the vehicle as a whole is at the same level or higher. Can be realized.

【0037】図5は本発明の第2の実施の形態としてV
VVFインバータ装置により制御される三相誘導電動機
駆動の電気車の主回路構成の他の例を示すものである。
図5においては、図1に示す回路構成に対して予め基準
速度対象軸をNo1軸に固定するようにしたものであ
る。この場合、No1軸の回転速度信号は自分自身のイ
ンバータ制御回路27Aだけにではなく、他のインバー
タ制御回路27B〜27Dにも入力される。
FIG. 5 shows V as the second embodiment of the present invention.
It is another example of the main circuit configuration of an electric vehicle driven by a three-phase induction motor controlled by a VVF inverter device.
In FIG. 5, the reference speed target axis is fixed to the No1 axis in advance with respect to the circuit configuration shown in FIG. In this case, the rotation speed signal of the No. 1 axis is input not only to its own inverter control circuit 27A but also to the other inverter control circuits 27B to 27D.

【0038】図6はこのときのインバータ制御回路27
A〜27Dで用いられる各軸に対応する電動機の電流パ
ータンを発生させるための制御ブロック図である。図6
においては、図3に対して予め基準速度対象軸をNo1
軸に固定するようにしたもので、図3に示す車両進行方
向設定器1及びスイッチ10A,10Bを省略してあ
る。この場合、高加速指令はNo1軸以外の電動機電流
(IC2 〜IC4)に対してだけ適用され。また速度−減流係
数パターン12による係数もNo1軸に対応する電動機
に対してだけ適用される。
FIG. 6 shows the inverter control circuit 27 at this time.
It is a control block diagram for generating the electric current pattern of the electric motor corresponding to each axis used by A-27D. Figure 6
In Fig. 3, the reference speed target axis is previously set to No1.
The vehicle is fixed to the shaft, and the vehicle traveling direction setting device 1 and the switches 10A and 10B shown in FIG. 3 are omitted. In this case, the high acceleration command is applied only to motor currents (IC2 to IC4) other than No. 1 axis. Further, the coefficient according to the speed-decrease coefficient pattern 12 is also applied only to the electric motor corresponding to the No1 axis.

【0039】このような構成としても、No1軸に対応
する電動機電流を他の軸に対応する電動機電流に対して
低減させ、また高加速指令時による電流増加指令にても
電流値の増加は行われないので、常にレール対車輪の粘
着限界に近い状態でトルク制御することができる。
Even with such a configuration, the motor current corresponding to the No. 1 axis is reduced with respect to the motor currents corresponding to the other axes, and the current value is increased even when the current increase command is issued by the high acceleration command. Therefore, the torque can always be controlled in a state close to the rail-to-wheel adhesion limit.

【0040】図7は本発明の第3の実施の形態としてV
VVFインバータ装置により制御される三相誘導電動機
駆動の制御装置を示すシステム構成を示すものである。
第3の実施の形態のシステムは、図7に示すように個別
電動機システムを管理する中央制御部40、電動機を制
御する個別インバータ制御装置27A〜27D及び電動
機25A〜25Dにより構成され、電動機25A〜25
Dは個別インバータ制御装置27A〜27Dにより個別
に制御される。
FIG. 7 shows V as the third embodiment of the present invention.
1 is a system configuration showing a control device for driving a three-phase induction motor controlled by a VVF inverter device.
As shown in FIG. 7, the system according to the third embodiment includes a central control unit 40 that manages an individual electric motor system, individual inverter control devices 27A to 27D and electric motors 25A to 25D that control the electric motors, and the electric motors 25A to 25
D is individually controlled by the individual inverter control devices 27A to 27D.

【0041】図8は図7の中央制御部40と個別インバ
ータ制御装置27の詳細を示すものである。図8におい
て、41は図9に示す電気車のNo1軸〜No4軸に対
応する電動機電流がそれぞれ入力される電流加算回路、
42はこの電流加算回路41で求められた各軸の電動機
電流の加算値と電流指令値Im*とを比較する電動機電
流比較回路、43はこの電動機電流比較回路42の出力
と後述する個別インバータ制御装置より出される空転検
知信号が入力される空転状態判別回路、44はこの空転
状態判別回路43の判別結果に基き開放軸を選択して開
放指令45を出力する開放軸選択回路である。
FIG. 8 shows details of the central controller 40 and the individual inverter controller 27 of FIG. In FIG. 8, 41 is a current adding circuit into which electric motor currents corresponding to No. 1 axis to No. 4 axis of the electric vehicle shown in FIG. 9 are input, respectively.
42 is a motor current comparison circuit for comparing the added value of the motor current of each axis obtained by the current addition circuit 41 and the current command value Im *, and 43 is the output of the motor current comparison circuit 42 and the individual inverter control described later. An idling state determination circuit to which an idling detection signal output from the device is input, and 44 is an open axis selection circuit that selects an open axis based on the determination result of the idling state determination circuit 43 and outputs an opening command 45.

【0042】また、46は電気車のNo1軸〜No4軸
に対応する電動機速度Fr1〜Fr4がそれぞれ入力さ
れる平均速度演算回路、47は各軸の電動機速度Fr1
〜Fr4と開放軸選択回路44の出力とがそれぞれ加え
られる開放軸切替回路、48は平均速度演算回路46の
出力、開放軸選択回路44の出力及び開放軸切替回路4
7の出力がそれぞれ加えられる基準速度切替回路であ
る。
Further, 46 is an average speed calculation circuit to which the motor speeds Fr1 to Fr4 corresponding to the No1 axis to No4 axis of the electric vehicle are respectively inputted, and 47 is the motor speed Fr1 of each axis.
~ Fr4 and the output of the open axis selection circuit 44 are added respectively, 48 is the output of the average speed calculation circuit 46, the output of the open axis selection circuit 44 and the open axis switching circuit 4
7 is a reference speed switching circuit to which the outputs of 7 are added respectively.

【0043】これら電流加算回路41、電動機電流比較
回路42、空転状態判別回路43、開放軸選択回路4
4、平均速度演算回路46、開放軸切替回路47及び基
準速度切替回路48は中央制御部40を構成している。
These current adding circuit 41, motor current comparing circuit 42, idling state judging circuit 43, open shaft selecting circuit 4
4, the average speed calculation circuit 46, the open shaft switching circuit 47, and the reference speed switching circuit 48 constitute the central control unit 40.

【0044】一方、個別インバータ制御装置27は、基
準速度切替回路48を介して加えられる平均速度演算回
路46の出力と自軸速度Frとを比較して自軸の空転を
検知する空転検知回路49、この空転検知回路49によ
り自軸の空転が検知されると電動機電流低減指令50を
出力する空転再粘着制御回路51から構成される。
On the other hand, the individual inverter control device 27 compares the output of the average speed calculation circuit 46 applied via the reference speed switching circuit 48 with the self-axis speed Fr to detect the idle rotation of the self-axis. When the idling detection circuit 49 detects the idling of its own axis, the idling readhesion control circuit 51 outputs a motor current reduction command 50.

【0045】次にこのように構成された電気車の制御装
置の作用を述べる。通常の走行では図7に示す電動機2
5A〜25Dは、同速度で運転するよう個別インバータ
制御装置27A〜27Dで制御されており、このとき図
8に示すNo1軸〜No4軸に対応する電動機電流Im
1〜Im4は運転台電流指令値Im*に対してほぼ同等
な値が電流加算回路41より得られているため、電動機
電流比較回路42の出力値に大きな偏差は見られない。
Next, the operation of the control device for the electric vehicle thus configured will be described. In normal driving, the electric motor 2 shown in FIG.
5A to 25D are controlled by the individual inverter control devices 27A to 27D so as to operate at the same speed, and at this time, the motor current Im corresponding to No1 axis to No4 axis shown in FIG.
Since values 1 to Im4 are almost equal to the driver's cab current command value Im * from the current adding circuit 41, no large deviation is seen in the output value of the motor current comparing circuit 42.

【0046】この時のNo1軸〜No4軸に対応する電
動機速度Fr1〜Fr4は、ほぼ同じ値となるため、平
均速度演算回路46の出力は各電動機の速度と一致した
値が得られる。
At this time, the motor speeds Fr1 to Fr4 corresponding to the No. 1 axis to No. 4 axis have almost the same values, so that the output of the average speed calculation circuit 46 obtains a value that matches the speed of each motor.

【0047】この値を車両速度基準として個別電動機制
御システムを管理する中央制御部40から各個別インバ
ータ制御装置27へ送り、各個別インバータ制御装置2
7はこの速度と自軸速度Frを比較し、空転検知回路4
9により自軸の空転を検知する。
This value is sent to each individual inverter control device 27 from the central control unit 40 which manages the individual electric motor control system with the vehicle speed as a reference, and each individual inverter control device 2
7 compares this speed with the self-axis speed Fr, and detects the idling detection circuit 4
The idle rotation of the own axis is detected by 9.

【0048】通常走行では、中央制御部40の平均速度
演算回路46で得られた車両基準速度と自軸速度Frの
偏差が少ないため、空転現象が発生していないと判断
し、空転再粘着制御は行われない。また、空転再粘着制
御による電動機電流低減が行われないため、電動機電流
は運転台指令値Im*とほぼ同一な値が得られる。
During normal running, the deviation between the vehicle reference speed obtained by the average speed calculation circuit 46 of the central control unit 40 and the self-axis speed Fr is small, so it is judged that the idling phenomenon has not occurred, and the idling readhesion control is performed. Is not done. In addition, since the electric motor current is not reduced by the idling readhesion control, the electric motor current is approximately the same as the cab command value Im *.

【0049】次に雨や降雪で車輪の空転が発生し易い状
況では、車輪の位置、運転方向により空転が起こし易く
なるため、何ずれからの軸に空転が発生すると、No1
軸〜No4軸に対応する電動機速度Fr1〜Fr4は異
なった値となる。
Next, in a situation where the wheels tend to idle due to rain or snowfall, the wheels tend to idle depending on the position of the wheel and the driving direction.
The motor speeds Fr1 to Fr4 corresponding to the axes No. 4 to No. 4 have different values.

【0050】この場合、空転を発生している軸の速度は
急激に上昇するため、車両基準速度との偏差が大きくな
るので、空転検知回路49は空転発生を検知し、空転再
粘着制御回路51により電動機電流低減指令50を出力
し、トルク低減により車輪の再粘着を図る。
In this case, since the speed of the shaft in which the idling occurs rapidly increases, the deviation from the vehicle reference speed becomes large, so the idling detection circuit 49 detects the occurrence of the idling and the idling readhesion control circuit 51. To output a motor current reduction command 50, and reduce the torque to re-adhere the wheels.

【0051】さらに、連続的に空転が発生する環境条件
下では、空転の発生は全軸同じ頻度で起こるため、空転
検知により空転再粘着制御が頻繁に働き、電動機低減指
令50で電動機電流が低減し、運転台電流指令値Im*
に対して低い値となる。
Further, under the environmental conditions in which idling occurs continuously, idling occurs at the same frequency on all axes, so idling readhesion control frequently works by idling detection, and the motor current is reduced by the motor reduction command 50. The cab current command value Im *
It becomes a low value for.

【0052】このとき、空転状態判別回路43では電動
機電流比較回路42から得られた電流偏差と空転検知回
路49から得られた時間当りの空転検知回数から全軸空
転や空転により発生する車両速度誤差の拡大を予測し、
運転方向や空転状態に応じて開放軸選択回路44で開放
軸を選択し、特定の個別インバータ制御装置に開放指令
を出力する。
At this time, in the idling state determination circuit 43, the vehicle speed error caused by all-axis idling or idling is calculated from the current deviation obtained from the motor current comparison circuit 42 and the idling detection number per hour obtained from the idling detection circuit 49. The expansion of
The open axis selection circuit 44 selects an open axis according to the operating direction and the idling state, and outputs an open command to a specific individual inverter control device.

【0053】ここで、中央制御部40より特定の個別イ
ンバータ制御装置27に開放指令が出されると、その個
別インバータ制御装置27は電動機電流指令をモータの
特性から得られる励磁電流値で制御することにより、十
分低減されたトルクで制御を行い、結果的に電動機を個
別開放したものと同じ条件とし、その軸の速度を車両基
準速度として使用する。
Here, when an opening command is issued from the central control unit 40 to a specific individual inverter control device 27, the individual inverter control device 27 controls the electric motor current command with an exciting current value obtained from the characteristics of the motor. Thus, control is performed with a sufficiently reduced torque, and as a result, the same condition as that when the electric motors are individually opened is set, and the speed of the shaft is used as the vehicle reference speed.

【0054】また、他の手段としては中央制御部40よ
り特定の個別インバータ制御装置27に開放指令が出さ
れると、制御的に電動機制御を行わない(インバータ制
御停止)軸を設定することで制御的に電動機を個別開放
したものと同じ条件とし、その軸の速度を車両基準速度
として使用する。
As another means, when an opening command is issued from the central control unit 40 to a specific individual inverter control device 27, control is performed by setting an axis that does not control the motor (inverter control stop). The condition is the same as when the motors are individually opened, and the speed of the shaft is used as the vehicle reference speed.

【0055】さらに、制御的に電動機制御を開放する手
段として電気車の移動により生じる荷重の変化を考慮
し、電気車の進行方向で決まる軸重の軽くなる軸に制御
的に電動機を開放する軸として切替えることで電動機を
個別開放したものと同じ条件とし、その軸の速度を車両
基準速度として使用する。
Further, as a means for controllably releasing the electric motor control, in consideration of a change in the load caused by the movement of the electric vehicle, a shaft for controllably opening the electric motor to a shaft having a lighter axial load determined by the traveling direction of the electric vehicle. The same conditions as when the electric motors are individually opened by switching to, and the speed of the shaft is used as the vehicle reference speed.

【0056】このように特定の個別インバータ制御装置
に出される開放指令をもとに開放軸切替回路47にて車
両基準速度となる速度を切替え、速度演算方式として基
準速度切替回路48により平均速度演算方式から開放軸
演算方式に切替え、この速度を車両基準速度として個別
インバータ装置27に送り、各個別インバータ制御装置
で空転制御を行う。
As described above, based on the release command issued to the specific individual inverter control device, the open shaft switching circuit 47 switches the speed to be the vehicle reference speed, and the reference speed switching circuit 48 calculates the average speed as the speed calculation method. The system is switched to the open axis calculation system, and this speed is sent to the individual inverter device 27 as the vehicle reference speed, and idling control is performed by each individual inverter control device.

【0057】このように第3の実施の形態では、例えば
3台の電動機が同時に空転を起こした場合でも、開放軸
の速度を車両基準速度としているため、空転検知が可能
となり、空転による発散を空転再粘着制御により抑える
ことができる。
As described above, in the third embodiment, even when, for example, three electric motors simultaneously idle, the speed of the open shaft is used as the vehicle reference speed, so that idling can be detected and the divergence due to idling can be prevented. It can be suppressed by idling readhesion control.

【0058】また、車両基準速度が空転による影響を受
けないため、車両基準速度をもとに適切な空転再粘着制
御が可能となり、空転発生によるトルク低減を最小限に
抑えることができる。
Further, since the vehicle reference speed is not affected by idling, proper idling readhesion control can be performed based on the vehicle reference speed, and the torque reduction due to idling can be minimized.

【0059】さらに、電気車の加速時に発生し易い軸重
移動による粘着のばらつきで発生する空転による影響が
受け難く、車両速度推定値の誤差を小さくすることが可
能となる。
Further, it is difficult to be influenced by the idling which is caused by the variation of the adhesion due to the movement of the axle load which is likely to occur when the electric vehicle is accelerated, and the error of the vehicle speed estimated value can be reduced.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上述べたように本発明による電気車の
制御装置によれば、主電動機軸回転速度は車両速度に相
当した回転速度との微妙な回転速度差を常に把握しなが
ら制御を行うことができ、また主電動機軸と同じ車両内
の軸を基準軸とすることにより、緩衝器による回転速度
ずれも少なく、常にレール対車輪の粘着限界に近い状態
でトルク制御を行うことができる。
As described above, according to the control device for an electric vehicle of the present invention, the main motor shaft rotational speed is controlled while always grasping a slight rotational speed difference from the rotational speed corresponding to the vehicle speed. Further, by using the same shaft in the vehicle as the main motor shaft as the reference shaft, the rotational speed deviation due to the shock absorber is small, and the torque control can always be performed in a state close to the adhesion limit between the rail and the wheel.

【0061】従って、きめ細かなトルク制御が可能とな
るので、車輪摩耗、乗り心地、車両システムとしての経
済性などに多くのメリットが得られる。また、連続的に
空転が発生する環境下においても、制御状態から全軸空
転や空転により発生する車両速度誤差の拡大を予測し、
車両速度を切替えることで安定した車両速度が得られ、
空転による影響を受けない車両速度で適切な空転再粘着
制御が可能行え、環境条件の悪い場合ても十分な加速性
能を確保することができる。さらに、動輪全軸空転が発
生した場合でも開放軸の速度が車両基準速度となること
で空転検知が確実に行われ、空転発生によるトルク低減
を最小限に抑えることができる。
Therefore, since fine torque control can be performed, many advantages can be obtained in terms of wheel wear, riding comfort, economy as a vehicle system, and the like. In addition, even in an environment where idling occurs continuously, it is predicted from the control state that the vehicle speed error caused by idling on all axes or idling will increase.
Stable vehicle speed can be obtained by switching the vehicle speed,
It is possible to perform appropriate idling re-adhesion control at a vehicle speed that is not affected by idling, and it is possible to secure sufficient acceleration performance even under bad environmental conditions. Further, even when all the drive wheels are idle, the speed of the open shaft becomes the vehicle reference speed, so that the idle rotation is reliably detected and the torque reduction due to the occurrence of the idle rotation can be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態としてVVVFイン
バータ装置により制御される三相誘導電動機駆動の電気
車の代表的な主回路の一例を示すシステム構成図。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of a typical main circuit of a three-phase induction motor driven electric vehicle controlled by a VVVF inverter device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態において、力行時の自軸回転周波
数を得るための制御ブロック図。
FIG. 2 is a control block diagram for obtaining a self-axis rotation frequency during power running in the same embodiment.

【図3】同実施の形態において、各軸に対応する電動機
の電流パータンを発生させるための制御ブロック図。
FIG. 3 is a control block diagram for generating a current pattern of an electric motor corresponding to each axis in the embodiment.

【図4】同実施の形態において、各軸の三相誘導電動機
をトルク制御するインバータ制御回路のブロック図。
FIG. 4 is a block diagram of an inverter control circuit that torque-controls a three-phase induction motor of each axis in the same embodiment.

【図5】本発明の第2の実施の形態としてVVVFイン
バータ装置により制御される三相誘導電動機駆動の電気
車の主回路の一例を示すシステム構成図。
FIG. 5 is a system configuration diagram showing an example of a main circuit of an electric vehicle driven by a three-phase induction motor controlled by a VVVF inverter device as a second embodiment of the present invention.

【図6】同実施の形態において、各軸に対応する電動機
の電流パータンを発生させるための制御ブロック図。
FIG. 6 is a control block diagram for generating a current pattern of an electric motor corresponding to each axis in the embodiment.

【図7】本発明の第3の実施の形態における個別電動動
機制御の電気車システムを示す構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram showing an electric vehicle system for individual electric motor control according to a third embodiment of the present invention.

【図8】同実施の形態における中央制御部と個別インバ
ータ制御装置の詳細を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing details of a central control unit and an individual inverter control device in the embodiment.

【図9】電動車の車軸番号と進行方向を示す概略図。FIG. 9 is a schematic diagram showing an axle number and a traveling direction of an electric vehicle.

【図10】従来の電気車制御装置において、自軸回転周
波数及び各軸に対応する電動機の電流パータンを発生さ
せるための制御ブロック図。
FIG. 10 is a control block diagram for generating a current frequency of an electric motor corresponding to a self-axis rotation frequency and each axis in a conventional electric vehicle control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……車両進行方向設定器、5……基準速度、6……高
加速指令、7A〜7D……電動機電流指令、8A〜8D
……電流パターン、9A〜9D……掛算器、10A,1
0B,11……スイッチ、12……速度−減流係数パタ
ーン、20……パンタグラフ、21……高速度しゃ断
器、22……単位スイッチ、23……充電抵抗、24A
〜24D……VVVFインバータ装置、25A〜25D
……電動機、26A〜26D……回転速度センサ、2
7,27A〜27D……インバータ制御回路、30……
運転指令、31……応荷重、32……差速度監視制御回
路、33……トルク制御回路、40……中央制御部、4
1……電流加算回路、42……電動機電流比較回路、4
3……空転状態判別回路、44……開放軸選択回路、4
5……開放指令、46……平均速度演算回路、47……
開放軸切替回路、48……基準速度切替回路、49……
空転検知回路、50……電動機電流低減指令、51……
空転再粘着制御回路。
1 ... Vehicle traveling direction setting device, 5 ... reference speed, 6 ... high acceleration command, 7A-7D ... motor current command, 8A-8D
...... Current pattern, 9A to 9D ...... Multiplier, 10A, 1
0B, 11 ... Switch, 12 ... Speed-current reduction coefficient pattern, 20 ... Pantograph, 21 ... High speed circuit breaker, 22 ... Unit switch, 23 ... Charging resistance, 24A
-24D ... VVVF inverter device, 25A-25D
...... Electric motor, 26A to 26D ...... Rotation speed sensor, 2
7, 27A to 27D ... Inverter control circuit, 30 ...
Operation command, 31 ... Adaptive load, 32 ... Differential speed monitoring control circuit, 33 ... Torque control circuit, 40 ... Central control unit, 4
1 ... current adding circuit, 42 ... motor current comparing circuit, 4
3 ... idling state determination circuit, 44 ... open axis selection circuit, 4
5 ... Release command, 46 ... Average speed calculation circuit, 47 ...
Open axis switching circuit, 48 ... Standard speed switching circuit, 49 ...
Idling detection circuit, 50 ... Motor current reduction command, 51 ...
Spin-off readhesion control circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H02P 5/50 H02P 5/50 D (56)参考文献 特開 平1−291604(JP,A) 特開 昭54−51110(JP,A) 特開 昭61−227603(JP,A) 特開 昭61−157202(JP,A) 特開 昭63−262003(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 9/18 B60L 3/00 H02P 5/41 H02P 5/46 H02P 5/50 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H02P 5/50 H02P 5/50 D (56) Reference JP-A-1-291604 (JP, A) JP-A-54-51110 ( JP, A) JP 61-227603 (JP, A) JP 61-157202 (JP, A) JP 63-262003 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B60L 9/18 B60L 3/00 H02P 5/41 H02P 5/46 H02P 5/50

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数台の電動機をそれぞれ対応する可変
電圧可変周波数インバータ装置により個別に制御する電
気車の制御装置において、 電動車内の前2軸又は後2軸を選択し、選択した各車軸
のうち一軸を前記電動車の進行方向に応じて基準速度対
象軸として選定し、この基準速度対象軸の電動機あるい
は車軸の回転周波数信号を同一電動車内の他の電動機あ
るいは車軸の制御上の基準速度としてインバータ制御回
路に入力してトルク制御を行うことを特徴とする電気車
の制御装置。
1. A control device for an electric vehicle that individually controls a plurality of electric motors by corresponding variable voltage variable frequency inverter devices, wherein front two shafts or rear two shafts in the electric car are selected, and each of the selected axles is selected. One of the shafts is selected as the reference speed target shaft according to the traveling direction of the electric vehicle, and the rotation frequency signal of the electric motor or axle of the reference speed target shaft is used as the reference speed for control of other electric motors or axles in the same electric car. A control device for an electric vehicle, characterized in that the control device inputs torque to an inverter control circuit.
【請求項2】 複数台の電動機をそれぞれ対応する可変
電圧可変周波数インバータ装置により個別に制御する電
気車の制御装置において、 電動車内の各車軸のうち一軸を基準速度対象軸として選
定し、この基準速度対象軸の電動機あるいは車軸の回転
周波数信号を同一電動車内の他の電動機あるいは車軸の
制御上の基準速度としてインバータ制御回路に入力し、
且つ前記基準速度対象軸に対応する電動機のインバータ
制御回路は該電動機電流値を他軸の電動機電流値に対し
て低減させてトルク制御を行うことを特徴とする電気車
の制御装置。
2. In a control device for an electric vehicle that individually controls a plurality of electric motors by corresponding variable voltage variable frequency inverter devices, one of the axles in the electric vehicle is selected as a reference speed target shaft, and this reference is selected. Input the rotation frequency signal of the electric motor or axle of the speed target axis to the inverter control circuit as a reference speed for controlling other electric motors or axles in the same electric vehicle,
An inverter control circuit of an electric motor corresponding to the reference speed target axis performs torque control by reducing the electric current value of the electric motor with respect to electric current values of other axes.
【請求項3】 請求項2記載の電気車の制御装置におい
て、電動機電流値の低減率は前記基準速度対象軸に対応
する電動機あるいは車軸の速度に応じて可変するように
したことを特徴とする電気車の制御装置。
3. The electric vehicle controller according to claim 2, wherein the reduction rate of the electric motor current value is variable according to the speed of the electric motor or the axle corresponding to the reference speed target shaft. Electric vehicle control device.
【請求項4】 請求項2記載の電気車の制御装置におい
て、前記基準速度対象軸を前記電動車の進行方向により
設定対象を切換えるようにしたことを特徴とする電気車
の制御装置。
4. The control device for an electric vehicle according to claim 2, wherein the target object of the reference speed is switched depending on a traveling direction of the electric vehicle.
【請求項5】 複数台の電動機をそれぞれ対応する可変
電圧可変周波数インバータ装置により個別に制御する電
気車の制御装置において、 電動車内の各車軸のうち一軸を空転制御状態監視により
基準速度対象軸として選定し、この基準速度対象軸の電
動機あるいは車軸の回転周波数信号を同一電動車内の他
の電動機あるいは車軸の制御上の基準速度としてインバ
ータ制御回路に入力し、且つ前記基準速度対象軸に対応
する電動機のインバータ制御回路は該電動機電流を前記
基準速度対象軸に対応する電動機あるいは車軸の速度と
無関係に励磁電流値まで下げ、他の軸の電動機電流に対
して低減された値でトルク制御を行うことを特徴とする
電気車の制御装置。
5. A control device for an electric vehicle that individually controls a plurality of electric motors by corresponding variable voltage variable frequency inverter devices, wherein one of the axles in the electric vehicle is used as a reference speed target axis by idling control state monitoring. The motor for the reference speed target shaft or the rotation frequency signal of the axle is input to the inverter control circuit as a reference speed for control of another motor or axle in the same electric vehicle, and the motor corresponding to the reference speed target shaft is selected. The inverter control circuit of (1) lowers the electric motor current to an exciting current value regardless of the speed of the electric motor or axle corresponding to the reference speed target shaft, and performs torque control with a reduced value with respect to the electric motor current of other shafts. An electric vehicle control device characterized by:
【請求項6】 複数台の電動機をそれぞれ対応する可変
電圧可変周波数インバータ装置により個別に制御する電
気車の制御装置において、 電動車内の各車軸のうち一軸を空転制御状態監視により
基準速度対象軸として選定し、この基準速度対象軸の電
動機あるいは車軸の回転周波数信号を同一電動車内の他
の電動機あるいは車軸の制御上の基準速度としてインバ
ータ制御回路に入力し、且つ前記基準速度対象軸に対応
する電動機のインバータ制御回路はインバータ制御を停
止して該電動機を開放状態にするようにしたことを特徴
とする電気車の制御装置。
6. A control device for an electric vehicle that individually controls a plurality of electric motors by a corresponding variable voltage variable frequency inverter device, wherein one of the axles in the electric vehicle is set as a reference speed target axis by idling control state monitoring. The motor for the reference speed target shaft or the rotation frequency signal of the axle is input to the inverter control circuit as a reference speed for control of another motor or axle in the same electric vehicle, and the motor corresponding to the reference speed target shaft is selected. The control device for an electric vehicle is characterized in that the inverter control circuit of (3) stops inverter control to open the electric motor.
【請求項7】 複数台の電動機をそれぞれ対応する可変
電圧可変周波数インバータ装置により個別に制御する電
気車の制御装置において、 電動車内の各車軸のうち一軸を空転制御状態監視により
基準速度対象軸として選定し、この基準速度対象軸の電
動機あるいは車軸の回転周波数信号を同一電動車内の他
の電動機あるいは車軸の制御上の基準速度としてインバ
ータ制御回路に入力し、且つ前記基準速度対象軸を前記
電動車の進行方向で決まる軸重の軽くなる軸に切替える
ようにしたことを特徴とする電気車の制御装置。
7. A control device for an electric vehicle that individually controls a plurality of electric motors by corresponding variable voltage variable frequency inverter devices, wherein one of the axles in the electric vehicle is set as a reference speed target axis by idling control state monitoring. The reference frequency target shaft electric motor or axle rotation frequency signal is input to an inverter control circuit as a reference speed for control of another electric motor or axle in the same electric vehicle, and the reference speed target shaft is the electric vehicle. The control device for the electric vehicle is characterized in that the shaft load is determined to be lighter depending on the traveling direction of the electric vehicle.
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